Matlab网络环境下混沌同步的设计与实现(2)
参考文献39
1 绪论
1.1 研究背景和意义
随着计算机技术、自动控制技术和网络通信技术的不断发展和相互融合，控制系统的空间结构愈发复杂，控制对象更加多元，控制性能要求也越来越高，采用点对点通过数据线直接连接的传统的控制系统已经不能满足现代工业系统的控制要求，从而出现了通过网络作为传输介质的网络控制系统[ ]。在网络控制系统中，被控对象、智能传感器、控制器和执行器等分布在空间的各个位置[ ]，各个节点通过网络相互连接形成闭环控制，实现系统内部信息资源共享，将网络引入到自动控制系统中，可以显著提高自动化程度，大大减少设备连接线，使得系统更加便于扩展，降低系统的文护成本，且增强了系统灵活性和适用性。
根据传输介质的不同，网络控制系统分为有线网络控制系统、无线网络控制系统或者两者结合构成的混合网络控制系统[ ]。近年来，无线网络技术快速发展，在环境监测、电子工厂、智能楼宇、工业自动化、设备状态监测、智能交通系统、医疗卫生、监测和防御系统等领域都有重要应用。在无线网络控制系统中，各个节点通过无线通讯网络实现传输和共享数据信息。在一些应用对象设备是非静止的或者有线网络难以连接的场合，无线网络的适用性相对较高。
在无线网络控制系统中，由于许多设备共享通讯网络，网络是一个不可忽视的因素，传感器或者控制器在传输数据过程中可能会产生通信时延或者数据包丢失等情况[ ]，而时延或丢包等网络因素会给控制系统的控制性能和稳定性带来一定的负面影响，这些问题也引起了控制领域的学者广泛的关注。
混沌，是在许多动力学系统中发现的一个有趣的现象，它表现为运动状态类似于噪声信号一样随机没有规则，而对初始值具有极端依赖性。在混沌现象发现之初，由于对其认识不够全面和深入，人们认为这种杂乱无章的运动是有害的，因此在研究过程中都尽量避免这种混沌行为，但是随着混沌研究的不断深入，人们逐渐揭开了混沌现象的神秘面纱，在深刻理解混沌理论的基础上，人们希望可以控制混沌现象，能够将其特性运用到各个领域，因此混沌控制近年来被大量研究和应用。混沌控制包括混沌抑制、混沌同步和混沌反控制[ ]。
混沌同步，是传统同步研究问题的拓展，是指两个不同的初始条件的混沌系统，经过一段时间，两个系统的轨道渐近地趋向一致。由于混沌系统对初值非常敏感且无法预测它未来的运动轨迹，因此人们在早期认为混沌同步是无法实现的，直到1990年，美国学者Pecora与Carrol成功实现了两个初始状态不同的典型混沌系统的同步，证明了混沌同步的可行性，随后由于其在保密通信、化学反应、生物医学、信号处理以及机器人队列等领域的应用前景广阔，受到了越来越多国内外学者的关注，迅速成为非线性领域的一个热门且很有前景的研究课题。
同步混沌系统之间的信号有时需要通过无线网络进行传输，因此将无线网络控制系统和混沌同步相结合，研究在无线网络环境下混沌系统之间的同步问题，具有一定的理论意义和实际应用价值。
1.2 主要研究内容
本文主要研究内容包括以下几个方面：
1．查阅无线网络控制系统和混沌系统的相关理论、文献，掌握同步控制的一般方法，对比不同的同步控制方法的优缺点；
2．熟悉无线网络环境下混沌系统同步的系统仿真方法，利用Matlab建立仿真平台，确定适用的仿真工具箱，并且与现有实际系统相对照；
3．在仿真平台搭建混沌系统模型，在非无线网络环境下设计并实现混沌同步控制系统，并分析系统的同步性能；
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